JP3915728B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの排気ガス中に含まれる排気微粒子を捕集するパティキュレートフィルタの再生に関し、エンジンの制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ディーゼルエンジンの排気ガス中には、パティキュレートと称される微粒子が含まれており、これを捕集して除去するパティキュレートフィルタが排気通路に備えられることがある。
【０００３】
このようなフィルタにおいては、エンジンの運転時間の増加と共に該フィルタ内に捕集蓄積されている排気微粒子量が増加し、これにより該フィルタが徐々に目詰まりを起こすので、一般に、所定の条件が成立したときに、該フィルタ内の排気微粒子の除去、すなわちフィルタの再生が行われる。
【０００４】
このフィルタ再生は、フィルタ温度を上昇させることにより、捕集されている排気微粒子を燃焼させるものであるが、フィルタ温度が高いほど燃焼が促進されることから、フィルタ温度を効率的に上昇させるために、エンジンの吸気通路に設けられた吸気絞り弁の開度を非再生時よりも小さい開度に変更して吸入空気量ひいては排気ガス量を減らし、その結果、排気ガス温の効率的な上昇を図った上で、気筒内燃焼室内に燃料を圧縮行程上死点近傍で噴射する主噴射に続いて膨張行程で後噴射することが通常行われる。そして、このようなフィルタ再生の実行に伴いフィルタ温度が上昇し、またフィルタ再生の進行に伴いフィルタ温度がさらに上昇していくこととなる。
【０００５】
ところで、ディーゼル車両における吸気絞り弁の開度は、エンジンの通常運転状態においては、一般に、エンジンの運転状態、すなわちアクセル開度等のエンジン負荷やエンジン回転等に基いてフィードバック制御される。したがって、吸気絞り弁の開度を検出する開度センサに異常が発生すると、該センサで検出される弁開度の実際値が不正確となるので、該実際値に応じた吸気絞り弁のフィードバック制御の信頼性が低下する。そこで、別のパラメータ値、例えばエンジンの吸入負圧や、スロットル弁の駆動モータの駆動電流等を、弁開度の実際値に代用することが特許文献１や特許文献２に提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特公昭６１−１５２６２号公報
【特許文献２】
特開平１１−２４１６３８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、本来の開度センサの検出値に代えて別のパラメータ値を用いることは、どうしても精度に劣るし、またその分制御が複雑化するという不利益がある。そこで、特にディーゼル車両等においては、吸気絞り弁の開度センサに異常が発生したときには、その異常処置として、吸気絞り弁の開度を一律に全開とし、これにより走行性を確保することが提案される。
【０００８】
ところが、このような異常処置をパティキュレートフィルタの再生実行中に行うと、次のような不具合が生じる。すなわち、前述したように、パティキュレートフィルタの再生実行中はフィルタ温度が上昇しているから、そのような状態で吸気絞り弁の開度を全開にすると、酸素供給量が一気に増大して排気微粒子の燃焼が急激に進み、その結果、フィルタ温度が過度に上昇してパティキュレートフィルタの溶損・故障・機能低下を招く可能性がある。
【０００９】
そこで、本発明は、パティキュレートフィルタの再生実行中に吸気絞り弁の開度を開方向へ変更する要求が発生したときに、パティキュレートフィルタの過度の温度上昇に伴うフィルタの溶損等を防止することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載の発明は、エンジンの吸気通路に設けられた吸気絞り弁の開度に関連するパラメータ値を検出する第１パラメータ値検出手段と、排気通路に設けられた捕集手段に捕集されている排気微粒子の捕集量に関連するパラメータ値を検出する第２パラメータ値検出手段と、第２パラメータ値検出手段の検出結果に基づいて、捕集手段に捕集されている排気微粒子の燃焼除去の開始判定を行う再生開始判定手段と、再生開始判定手段で開始判定が行われたとき、燃焼室に燃料を圧縮行程上死点近傍で噴射する主噴射に続いて膨張行程で後噴射すると共に、吸気絞り弁の開度を非再生時にエンジン運転状態に応じて設定される開度よりも小さくする再生手段とを有するエンジンの制御装置であって、第１パラメータ値検出手段の異常を検出する異常検出手段と、異常検出手段で第１パラメータ値検出手段の異常が検出されたとき、吸気絞り弁の開度を略全開にする異常処置手段と、再生手段による再生の実行中に異常検出手段で第１パラメータ値検出手段の異常が検出されたときは、異常処置手段の作動を抑制する異常処置抑制手段とが備えられていることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、捕集手段の再生実行中は、たとえ吸気絞り弁の開度に関連するパラメータ値を検出する第１パラメータ値検出手段の異常が検出されても、吸気絞り弁の開度を略全開にすることが抑制されるから、捕集手段に供給される酸素量の急激な増大による捕集手段の過度の温度上昇及びこれに伴う捕集手段の溶損・故障・機能低下等が回避される。
【００１２】
次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、再生手段による再生の進行度合に関連するパラメータ値を検出する第３パラメータ値検出手段が備えられ、異常処置抑制手段は、第３パラメータ値検出手段で検出された再生の進行度合が所定の進行度合よりも進んでいる場合に限り、異常処置手段の作動を抑制することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、特に、捕集手段の再生の進行度合が所定の進行度合よりも進んでいて、捕集手段の温度が相対的により高くなっている場合に限り、吸気絞り弁の開度を略全開にすることが抑制されるから（換言すれば、捕集手段に捕集された排気微粒子の燃焼除去がまだ活発に行われていない再生初期においては、即吸気絞り弁の開度を略全開にすることができるから）、該抑制に伴う不利益、例えば前述したような走行性確保が図れなくなるというような不利益が軽減される。
【００１４】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、異常処置手段の作動が抑制されたとき、再生手段は、後噴射の噴射量を抑制することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、吸気絞り弁の開度を略全開にすることが抑制されると共に、後噴射の噴射量が抑制されるから、捕集手段の再生自体が抑制され、捕集手段の温度上昇が抑制されて、捕集手段の温度を積極的に降下させることができる。
【００１６】
次に、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、後噴射の噴射量の抑制により捕集手段の再生の進行が抑制されたことを第３パラメータ値検出手段の検出結果から判定する再生抑制判定手段が備えられ、異常処置抑制手段は、再生抑制判定手段で再生進行の抑制が判定されたときは、異常処置手段の作動の抑制を解除することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、後噴射の噴射量の抑制により捕集手段の再生の進行が抑制されたときは、吸気絞り弁の開度を略全開にすることが許可されるから、捕集手段の過度の温度上昇及びこれに伴う捕集手段の溶損等を回避しつつ、吸気絞り弁の開度を略全開にすることによる利益、例えば前述したような走行性確保を図ることができる。
【００１８】
次に、請求項５に記載の発明は、請求項２から請求項４のいずれかに記載の発明において、第３パラメータ値検出手段は、捕集手段の温度に関連するパラメータ値、または再生手段が作動を開始してからの経過時間のいずれか一方を検出することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、捕集手段の再生の進行度合が正確に把握できるから、請求項２から請求項４に記載の各発明の効果が十分に奏される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
本発明は、図１に示すディーゼルエンジン１に適用されている。このエンジン１は、例えば４気筒エンジンであって、エンジン本体２のシリンダボア内を上下動するピストン３が４つ備えられている（図１には１つのみ図示）。エンジン本体２のシリンダヘッドには気筒毎にインジェクタ４が備えられており、このインジェクタ４は気筒内燃焼室に燃料を直接噴射する。
【００２２】
そして、図外の燃料タンクとインジェクタ４との間の燃料供給経路上に高圧燃料ポンプ５及びコモンレール６が配置されている。ポンプ５は燃料タンクからコモンレール６に燃料を圧送し、コモンレール６は圧送された燃料を蓄積する。インジェクタ４が開弁すると、コモンレール６に蓄積された燃料がインジェクタ４の噴口から高圧で噴射される。このとき、インジェクタ４の開弁時間とコモンレール６内の燃圧を制御することにより燃料噴射量が制御可能である。また、インジェクタ４の開弁時期を制御することにより燃料噴射時期が制御可能である。なお、図中、燃料供給経路上の矢印は燃料の流れを示す。
【００２３】
吸気通路１０には、上流側から順に、エアクリーナ１１、エアフロメータ１２、過給機のコンプレッサ１３、インタークーラ１４、吸気量を調節する吸気絞り弁１５、該絞り弁１５の開度を検出する絞り弁開度センサ１６、吸気温センサ１７、吸気圧センサ１８、そして吸気弁１９が備えられている。
【００２４】
排気通路２０には、上流側から順に、排気弁２１、過給機のタービン２２、第１排気温センサ２３、酸化触媒装置２４、第２排気温センサ２５、上流側圧力センサ２６、排気ガス中の排気微粒子を捕集するパティキュレートフィルタ２７、下流側圧力センサ２８、そして第３排気温センサ２９が備えられている。また、排気通路２０の比較的上流部と吸気通路１０の比較的下流部との間にＥＧＲ通路３０が配設され、該通路３０上に排気還流量を調節するＥＧＲ弁３１が備えられている。なお、フィルタ２７には白金等の貴金属を含む酸化触媒物質がコーティングされている。
【００２５】
そして、エンジン本体２のクランクケースにはエンジン回転数センサ４１が、またシリンダブロックには水温センサ４２が設けられている。コモンレール６には燃料の蓄圧を検出するコモンレール圧センサ４３が設けられている。車室にはアクセルペダル４４の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ４５が設けられている。
【００２６】
このエンジン１のコントロールユニット５０は、上記各センサで検出される吸気量、吸気温、吸気圧、酸化触媒装置２４に流入する排気温、パティキュレートフィルタ２７に流入する排気温、フィルタ２７から出た後の排気温、フィルタ２７を挟む上流側及び下流側圧力、エンジン回転数、冷却水温、コモンレール６内の燃料蓄圧、並びにエンジン負荷等に基づいて、インジェクタ４及び高圧燃料ポンプ５に制御信号を出力する。
【００２７】
コントロールユニット５０は、エンジン回転数センサ４１によるエンジン回転数とアクセル開度センサ４５によるエンジン負荷とからＥＧＲ等を考慮して求められる基本燃料噴射量を冷却水温や吸気温等で補正して目標燃料噴射量を算出する。
【００２８】
コントロールユニット５０は、ＥＧＲ量の制御のため、ＥＧＲ弁３１だけでなく、吸気絞り弁１５の開度を制御する。この開度は、エンジン負荷（アクセル開度）が大きいほど、また、エンジン回転数が大きいほど、大きくされる。
【００２９】
コントロールユニット５０は、パティキュレートフィルタ２７に捕集されている排気微粒子の量を、フィルタ２７を挟む上流側及び下流側圧力との差圧に基づいて推定し、フィルタ２７に捕集されている排気微粒子の燃焼除去、すなわちフィルタ２７の再生開始時期の判定を行う。
【００３０】
コントロールユニット５０は、推定された捕集量が所定量以上となったときに、フィルタ２７の再生を開始する。すなわち、吸気絞り弁１５の開度を非再生時よりも小さい開度に変更（閉側に変更）すると共に、ピストン３の圧縮上死点近傍での主噴射の後、膨張行程中に燃料を追加噴射（後噴射）を開始する。この後噴射は、当該後噴射で生成した未燃成分を酸化触媒装置２４や酸化触媒を担持したパティキュレートフィルタ２７で酸化反応させることによりこれらを昇温させて、フィルタ２７を速やかに再生させることを目的とする。また、吸気絞り弁１５の開度の非再生時よりも小さい開度への変更は、吸入空気量ひいては排気ガス量を減らし、その温度を効率的に上昇させることを目的とする。
【００３１】
一方、コントロールユニット５０は、絞り弁開度センサ１６の異常の有無を検出し、異常を検出したときは、所定の条件が成立している場合を除き、吸気絞り弁１５の開度を略全開とさせる。ここで、吸気絞り弁１５の開度を略全開とするのは、新気を十分に流入させて車両の走行性を確保することを目的とする。
【００３２】
ところで、フィルタ２７の温度Ｔが、前述したフィルタ２７の再生等によって上昇しているときに、吸気絞り弁１５の開度を急激に略全開とすると、大量の新気の急激な流入により酸素供給量が一気に増大してフィルタ２７の温度Ｔが過度に上昇し、これによりフィルタ２７が溶損・故障・機能低下を起す虞がある。そこで、本実施の形態に係るエンジン１のコントロールユニット５０は、絞り弁開度センサ１６の異常が検出されたときに、所定の条件が成立している場合は、吸気絞り弁１５の開度を略全開とさせるのを抑制する。
【００３３】
以下、この吸気絞り弁１５開度の制御の詳細について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００３４】
まず、コントロールユニット５０は、ステップＳ１で、パティキュレートフィルタ２７の温度Ｔ（第２排気温センサ２５で検出されたもの）、フィルタ２７の上流側排気圧（上流側圧力センサ２６で検出されたもの）及び下流側排気圧（下流側圧力センサ２８で検出されたもの）、エンジン回転数等の上記各センサで検出された各種状態量を検出する。また、あわせて、この検出された上流側排気圧と下流側排気圧とに基づいてその差圧を算出する。次いで、ステップＳ２で、算出された差圧に基づき捕集量Ｗを算出する。
【００３５】
次に、ステップＳ３では、フラグＦ２が１か否かを判定し、ＮＯのとき、すなわちフラグＦ２が１でないときは、ステップＳ４で、上記捕集量Ｗが所定値α以上か否かを判定する（再生開始判定手段）。ここで、フラグＦ２の初期値は０であり、捕集量Ｗが所定値α以上となったときにステップＳ９で１に設定され、再生により捕集量Ｗが所定値δ以下となったときにステップＳ１３で０にリセットされる。
【００３６】
そして、このステップＳ４の判定がＮＯのとき、すなわち捕集量Ｗが所定値α以上でないときは、ステップＳ５に進み、吸気絞り弁１５の開度を検出する絞り弁開度センサ１６の異常の有無を判定する（異常検出手段）。ここで、絞り弁開度センサ１６の異常とは、例えば、センサ配線の断線やショートが発生して、その出力値が予め設定された所定範囲（正常範囲）を逸脱したことをいい、このステップＳ５では、その出力値が予め設定された所定範囲内にあるときは、異常でない（ＮＯ）と判定し、その出力値が予め設定された所定範囲内を逸脱したときは、異常（ＹＥＳ）と判定する。
【００３７】
そして、ステップＳ５の判定がＮＯのとき、すなわちセンサ異常がないときは、ステップＳ６で、運転状態に基づいて吸気絞り弁１５の開度の制御を行う。一方、ステップＳ５の判定がＹＥＳのとき、すなわちセンサ異常のときは、ステップＳ７で、ワーニングのランプを点灯すると共に、ステップＳ８で、吸気絞り弁１５を全開にする（異常処置手段）。
【００３８】
他方、ステップＳ４の判定がＹＥＳのとき、すなわち捕集量Ｗが所定値α以上のときは、ステップＳ９に進み、フラグＦ２に１を設定する。
【００３９】
次いで、ステップＳ１０で、前述したステップＳ５と同様の方法で絞り弁開度センサ１６の異常の有無を判定し（異常検出手段）、ＮＯのとき、すなわちセンサ異常がないときは、ステップＳ１１に進み、捕集量Ｗが所定値δ以下か否か、すなわち、パティキュレートフィルタ２７の再生制御により捕集量Ｗが所定値δ以下に減少したか否かを判定する。つまり、この所定値δは、前述の再生開始の際の所定値αよりも小さな値に予め設定される。
【００４０】
そして、このステップＳ１１の判定がＮＯのとき、すなわち捕集量Ｗが所定値δ以下でないときは、ステップＳ１２で、後噴射を実行すると共に吸気絞り弁１５の開度を閉側に変更してフィルタ２７の再生を実行する（再生手段）。一方、ステップＳ１１の判定がＹＥＳのとき、すなわち捕集量Ｗが所定値δ以下のときは、ステップＳ１３で、フラグＦ２に０を設定すると共に、ステップＳ６で、運転状態に基づいて吸気絞り弁１５の開度の制御を行って、ステップＳ１に戻る。すなわち、フイルタ２７の再生を終了し、非再生時の制御に移行するのである。
【００４１】
一方、ステップＳ１０の判定がＹＥＳのとき、すなわちセンサ異常のときは、ステップＳ１４で、ワーニングのランプを点灯すると共に、ステップＳ１５で、後噴射をカットする。ここで、この後噴射のカットは、パティキュレートフイルタ２７の再生を一時中止し、該フィルタ２７の温度Ｔを速やかに積極的に低下させることを目的とする。
【００４２】
次いで、ステップＳ１６では、フラグＦ１が１か否かを判定する。ここで、フラグＦ１の初期値は０であり、フィルタ２７の温度Ｔが所定値β以上となったときにステップＳ１８で１に設定され、該温度Ｔが所定値γ以下となったときにステップＳ２１で０にリセットされる。
【００４３】
そして、このステップＳ１６の判定がＮＯのとき、すなわちフラグＦ１が１でないときは、ステップＳ１７で、フィルタ２７の温度Ｔが所定値β以上か否かを判定する（第３パラメータ値検出手段）。ここで、この所定値βは、例えば標準的な再生制御の実行により再生後期に達成されるおよそ５００℃等とすればよい。そして、その判定がＮＯのとき、すなわち温度Ｔがβ以上でないときは、ステップＳ８で、吸気絞り弁１５を全開にして、ステップＳ１に戻る。
【００４４】
一方、ステップＳ１７の判定がＹＥＳのとき、すなわち温度Ｔがβ以上のときは、ステップＳ１８で、フラグＦ１に１を設定すると共に、ステップＳ１９で、フィルタ２７の温度Ｔが所定値γ以下か否かを判定する（再生抑制判定手段）。ここで、この所定値γは、所定値βより小さい値であり、例えば上記βより低いおよそ４００℃等とすればよい。
【００４５】
そして、ステップＳ１９の判定がＮＯのとき、すなわち温度Ｔが所定値γ以下でないときは、ステップＳ２０で、吸気絞り弁１５を閉側に制御した状態を維持して（異常処置抑制手段）、ステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ１９の判定がＹＥＳのとき、すなわち温度Ｔが所定値γ以下のときは、ステップＳ２１で、フラグＦ１を０にリセットしたのち、ステップＳ８で、吸気絞り弁１５を全開にして、ステップＳ１に戻る。
【００４６】
次に、図３〜図５のタイムチャートを用いて、本制御の作用について説明する。
【００４７】
まず、図３は、絞り弁開度センサ１６の異常が発生しなかった場合を示す（図２のステップＳ１０，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ６）。すなわち、捕集量Ｗが徐々に増加しているが所定値αに達していない状況においては、吸気絞り弁１５の開度は、エンジン負荷に応じて制御される。そして、エンジン１の運転により排出される排気微粒子がフィルタ２７に捕集蓄積されて、捕集量Ｗが所定値αに達したとき（時刻ｔ１）、フラグＦ２が１にセットされ、かつ、吸気絞り弁１５の開度が非再生時よりも小さい開度に変更されると共に、後噴射が実行、すなわちパティキュレータフィルタ２７の再生制御が実行される。
【００４８】
そして、この再生制御の実行により、排気微粒子が燃焼除去されて捕集量Ｗが徐々に減少すると共にフィルタ２７の温度Ｔが徐々に上昇する。そして、捕集量Ｗが所定値δに減少したとき（時刻ｔ２）、フラグＦ２が０にリセットされ、後噴射及び吸気絞り弁開度の閉側への制御、すなわち再生制御が終了し、運転状態に基づく吸気絞り弁１５の開度制御に移行する。また、この結果、パティキュレートフィルタ２７の温度Ｔが徐々に低下していく。
【００４９】
次いで、図４は、絞り弁開度センサ１６の異常が発生したが、該センサ異常発生時にフィルタ２７の温度Ｔが所定値β以下の場合を示す（図２のステップＳ１０，Ｓ１７，Ｓ８）。なお、再生制御が開始される時刻ｔ１１までは、図３に示す時刻ｔ１までの制御と同様であるので説明を省略する。
【００５０】
すなわち、時刻ｔ１１からの再生制御の実行により、排気微粒子が燃焼除去されて捕集量Ｗが徐々に減少すると共にフィルタ２７の温度Ｔが徐々に上昇する。そして、絞り弁開度センサ１６に異常が発生したとき（時刻ｔ１２）、即座に後噴射がカットされると共に、フィルタ２７の温度Ｔが所定値β以上か否かが判定されるが、このとき、温度Ｔが所定値β以上ではないので、吸気絞り弁１５が全開に制御される。そして、この結果、速やかに、パティキュレートフィルタ２７の温度Ｔが低下し、また、車両の走行性が確保されることとなる。ここで、再生初期（温度Ｔが所定値β以上ではない）においては、フィルタ２７に捕集された排気微粒子の燃焼除去がまだ活発に行われておらず、吸気絞り弁１５の開度を略全開にしてもこれによる過度の温度上昇等の問題が発生することはないので、即吸気絞り弁１５の開度を略全開にするのである。
【００５１】
図５は、絞り弁開度センサ１６の異常が発生し、該センサ異常発生時においてフィルタ２７の温度Ｔが所定値β以上の場合を示す（図２のステップＳ１０，Ｓ１７，Ｓ１９，Ｓ２０，Ｓ８）。なお、再生制御が開始される時刻ｔ２１までは、図３に示す時刻ｔ１までの制御と同様であるので説明を省略する。
【００５２】
すなわち、時刻ｔ２１からの再生制御の実行により、排気微粒子が燃焼除去されて捕集量Ｗが徐々に減少すると共にフィルタ２７の温度Ｔが徐々に上昇する。そして、絞り弁開度センサ１６に異常が発生したとき（時刻ｔ２２）、即座に後噴射がカットされると共に、フィルタ２７の温度Ｔが所定値β以上か否かが判定されるが、この場合、温度Ｔが所定値β以上となっている、すなわちフィルタ２７が再生後期にあるので、吸気絞り弁１５の全開への制御（図５の点線）は保留されて、閉側に保持される。そして、その後、フィルタ２７の温度Ｔが所定値γ以下となったか否かが判定され、所定値γ以下と判定されたとき（時刻ｔ２３）、すなわちフィルタ２７の温度が十分に降下したときに、吸気絞り弁１５が全開に制御される。つまり、フィルタ２７の温度Ｔが高くなっている再生後期における吸気絞り弁１５の全開制御が抑制されるから（時刻ｔ２２〜ｔ２３の間）、フィルタ２７に供給される酸素量の急激な増大によるフィルタ２７の温度Ｔの過度の上昇（図５の点線）、及びこれに伴う溶損等の弊害が回避される。
【００５３】
なお、図２に示すフローチャートにおいては、パティキュレートフィルタ２７の再生中において、絞り弁開度センサ１６の異常が検出された場合は、吸気絞り弁１５の開度を全開側に制御する時期を、パティキュレートフィルタ２７の温度Ｔに基づいて決定するようにしたが、フィルタ２７の再生を開始してからの経過時間に基づいて決定するようにしてもよく、以下、その制御について、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、ステップ３１〜ステップ３９までは、図２のフローチャートにおけるステップ１〜ステップ９と同様であるので、その説明は省略し、また、その他のステップについても図２と同様の内容のものは説明を省略する。
【００５４】
すなわち、ステップＳ３４の判定がＹＥＳのとき、すなわち捕集量Ｗが所定値α以上のときは、ステップＳ３９に進み、フラグＦ２に１を設定すると共に、ステップＳ４０で、再生開始からの経過時間Ｃを計時するカウンタを作動させる。
【００５５】
次いで、ステップＳ４１で、絞り弁開度センサ１６の異常の有無を判定し、ＮＯのとき、すなわちセンサ異常がないときは、ステップＳ４２に進み、捕集量Ｗが所定値δ以下か否かを判定する。
【００５６】
そして、このステップＳ４２の判定がＮＯのとき、すなわち捕集量Ｗが所定値δ以下でないときは、ステップＳ４３で、後噴射を実行すると共に吸気絞り弁１５の開度を閉側に変更し、フィルタ２７の再生を実行する。一方、ステップＳ４２の判定がＹＥＳのとき、すなわち、捕集量Ｗが所定値δ以下のときは、ステップＳ４４で、フラグＦ２を０に設定すると共に、ステップＳ３６で、運転状態に基づいて吸気絞り弁１５の開度の制御を行って、ステップＳ３１に戻る。すなわち、フイルタ２７の再生を終了して、非再生時の制御に移行する。
【００５７】
一方、ステップＳ４１の判定がＹＥＳのとき、すなわちセンサ異常のときは、ステップＳ４５で、ワーニングのランプを点灯すると共に、ステップＳ４６で、後噴射をカットする。
【００５８】
次いで、ステップＳ４７では、フラグＦ１が１か否かを判定し、ＮＯのとき、すなわちフラグＦ１が１でないときは、ステップＳ４８で、経過時間Ｃが所定値Ｃ１以下か否かを判定する（第３パラメータ値検出手段）。ここで、この所定値Ｃ１は、例えば標準的な再生制御の実行によりフィルタ２７の温度Ｔがおよそ５００℃等に上昇する時間とすればよい。そして、その判定がＹＥＳのとき、すなわち経過時間Ｃが所定値Ｃ１以下のときは、ステップＳ３８で、吸気絞り弁１５を全開にして、ステップＳ３１に戻る。
【００５９】
一方、ステップＳ４８の判定がＮＯのとき、すなわち経過時間Ｃが所定値Ｃ１以下でないときは、ステップＳ４９で、フラグＦ１に１を設定すると共に、ステップＳ５０で、経過時間Ｃが所定値Ｃ２以上か否かを判定する（再生抑制判定手段）。ここで、この所定値Ｃ２は、所定値Ｃ１より大きい値であり、例えば標準的な運転状態によりフィルタ２７の温度Ｔがおよそ５００℃等まで上昇していた場合に再生の中止によりフィルタ２７の温度Ｔがおよそ４００℃等に低下する時間とすればよい。
【００６０】
そして、ステップＳ５０の判定がＮＯのとき、すなわち経過時間Ｃが所定値Ｃ２以上でないときは、ステップＳ５１で、吸気絞り弁１５を閉側に制御した状態を維持して、ステップＳ３１に戻る。一方、ステップＳ５０の判定がＹＥＳのとき、すなわち、経過時間Ｃが所定Ｃ２以上のときは、ステップＳ５２で、フラグＦ１を０にリセットしたのち、ステップＳ３８で、吸気絞り弁１５を全開にして、ステップＳ３１に戻る。
【００６１】
以上説明したように、本実施の形態に係るエンジン１は、エンジン１の吸気通路１０に設けられた吸気絞り弁１５の開度を検出する絞り弁開度センサ１６（吸気絞り弁の開度に関連するパラメータ値を検出する第１パラメータ値検出手段）と、排気通路２０に設けられたパティキュレートフィルタ２７（捕集手段）に捕集されている排気微粒子の捕集量に関連するパラメータ値としての該フィルタ２７の上流側圧力と下流側圧力との差圧を検出するための上流側圧力センサ２６及び下流側圧力センサ２８（第２パラメータ値検出手段）と、上流側圧力センサ２６及び下流側圧力センサ２８の検出結果に基づいて、フィルタ２７に捕集されている排気微粒子の燃焼除去の開始判定を行う再生開始判定手段（コントロールユニット５０（以下、単に「ＣＵ５０」という）と、再生開始判定手段（ＣＵ５０）で開始判定が行われたとき、燃焼室に燃料を圧縮上死点近傍で噴射する主噴射に続いて膨張行程で後噴射すると共に、吸気絞り弁１５の開度を非再生時にエンジン運転状態に応じて設定される開度よりも小さくする再生手段（ＣＵ５０）とを有し、絞り弁開度センサ１６の異常を検出する異常検出手段（ＣＵ５０）と、異常検出手段（ＣＵ５０）で絞り弁開度センサ１６の異常が検出されたとき、吸気絞り弁１５の開度を略全開にする異常処置手段（ＣＵ５０）と、再生手段（ＣＵ５０）による再生の実行中に異常検出手段（ＣＵ５０）で絞り弁開度センサ１６の異常が検出されたときは、異常処置手段（ＣＵ５０）の作動を抑制する異常処置抑制手段（ＣＵ５０）とを備える。
【００６２】
これによれば、パティキュレートフィルタ２７の再生実行中は、たとえ絞り弁開度センサ１６の異常が検出されても、吸気絞り弁１６の開度を略全開にすることが抑制されるから、フィルタ２７に供給される酸素量の急激な増大によるフィルタ２７の過度の温度上昇及びこれに伴うフィルタ２７の溶損・故障・機能低下等が回避される。
【００６３】
また、本エンジン１は、再生手段（ＣＵ５０）による再生の進行度合に関連するパラメータ値としての排気温Ｔを検出する第２排気温センサ２５（第３パラメータ値検出手段）を備え、異常処置抑制手段（ＣＵ５０）は、第２排気温センサ２５で検出された再生の進行度合が所定の度合よりも進んでいる場合に限り、異常処置手段（ＣＵ５０）の作動を抑制する。
【００６４】
これによれば、特に、フィルタ２７の再生の進行度合が所定の進行度合よりも進んでいて、フィルタ２７の温度が相対的により高くなっている場合に限り、吸気絞り弁１５の開度を略全開にすることが抑制されるから（換言すれば、フィルタ２７に捕集された排気微粒子の燃焼除去がまだ活発に行われていない再生初期においては、即吸気絞り弁１５の開度を略全開にすることができるから）、該抑制に伴う不利益、例えば前述したような走行性確保が図れなくなるというような不利益が軽減される。
【００６５】
そして、本エンジン１は、異常処置手段（ＣＵ５０）の作動が抑制されたとき、再生手段（ＣＵ５０）は、後噴射の噴射量を抑制する。
【００６６】
これによれば、吸気絞り弁１５の開度を略全開にすることが抑制されると共に、後噴射の噴射量が抑制されるから、フィルタ２７の再生自体が抑制され、フィルタ２７の温度上昇が抑制されて、フィルタ２７の温度を積極的に降下させることができる。
【００６７】
また、本エンジン１は、後噴射の噴射量の抑制によりフィルタ２７の再生の進行が抑制されたことを判定する再生抑制判定手段（ＣＵ５０）を備え、異常処置抑制手段（ＣＵ５０）は、再生抑制判定手段（ＣＵ５０）で再生進行の抑制が判定されたときは、異常処置手段（ＣＵ５０）の作動の抑制を解除する。
【００６８】
これによれば、後噴射の噴射量の抑制によりフィルタ２７の再生の進行が抑制されたときは、吸気絞り弁１５の開度を略全開にすることが許可されるから、フィルタ２７の過度の温度上昇及びこれに伴うフィルタ２７の溶損等を回避しつつ、吸気絞り弁１５の開度を略全開にすることによる利益、例えば前述したような走行性確保を図ることができる。
【００６９】
また、本エンジン１の第３パラメータ値検出手段（ＣＵ５０）は、パティキュレートフィルタ２７の温度Ｔ、または再生手段（ＣＵ５０）が作動を開始してからの経過時間Ｃのいずれか一方を検出する。
【００７０】
これによれば、フィルタ２７の再生の進行度合が正確に把握できるから、前述した効果が十分に奏される。
【００７１】
なお、本実施の形態においては、再生時における吸気絞り弁１５の開度を、エンジン運転状態に応じて、非再生時よりも小さい開度（固定値ではない）に変更するようにしたが、エンジン運転状態に関係なく、予め定められた所定開度以下（略全閉）に変更するようにしてもよい。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、パティキュレートフィルタの再生等により該フィルタの温度が高くなっている状態においては、吸気絞り弁の開度を開方向へ変更するのを抑制するようにしたから、絞り弁センサ異常等により吸気絞り弁の開度を開方向へ変更する要求が発生した場合でも、パティキュレートフィルタの過度の温度上昇に伴うフィルタの故障等が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係るエンジンのシステム構成図である。
【図２】 絞り弁開度制御の一例を示すフローチャートである。
【図３】 絞り弁開度制御による作用の一例を説明するタイムチャートである（センサ異常の発生無しのとき）。
【図４】 絞り弁開度制御による作用の一例を説明するタイムチャートである（センサ異常が発生し、そのときのパティキュレートフィルタの温度が所定値以下のとき）。
【図５】 絞り弁開度制御による作用の一例を説明するタイムチャートである（センサ異常が発生し、そのときのパティキュレートフィルタの温度が所定値以上のとき）。
【図６】 絞り弁開度制御の他の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン
１０ 吸気通路
１５ 吸気絞り弁
１６ 絞り弁開度センサ（第１パラメータ値検出手段）
２０ 排気通路
２５ 第２排気温センサ（第３パラメータ値検出手段、温度検出手段）
２６，２８ 圧力センサ（第２パラメータ値検出手段）
２７ パティキュレートフィルタ（捕集手段）
５０ コントロールユニット（吸気絞り弁制御手段、再生開始判定手段、再生手段、異常検出手段、異常処置手段、異常処置抑制手段、第３パラメータ値検出手段、再生抑制判定手段）

Claims (5)

1. エンジンの吸気通路に設けられた吸気絞り弁の開度に関連するパラメータ値を検出する第１パラメータ値検出手段と、排気通路に設けられた捕集手段に捕集されている排気微粒子の捕集量に関連するパラメータ値を検出する第２パラメータ値検出手段と、第２パラメータ値検出手段の検出結果に基づいて、捕集手段に捕集されている排気微粒子の燃焼除去の開始判定を行う再生開始判定手段と、再生開始判定手段で開始判定が行われたとき、燃焼室に燃料を圧縮行程上死点近傍で噴射する主噴射に続いて膨張行程で後噴射すると共に、吸気絞り弁の開度を非再生時にエンジン運転状態に応じて設定される開度よりも小さくする再生手段とを有するエンジンの制御装置であって、第１パラメータ値検出手段の異常を検出する異常検出手段と、異常検出手段で第１パラメータ値検出手段の異常が検出されたとき、吸気絞り弁の開度を略全開にする異常処置手段と、再生手段による再生の実行中に異常検出手段で第１パラメータ値検出手段の異常が検出されたときは、異常処置手段の作動を抑制する異常処置抑制手段とが備えられていることを特徴とするエンジンの制御装置。
2. 再生手段による再生の進行度合に関連するパラメータ値を検出する第３パラメータ値検出手段が備えられ、異常処置抑制手段は、第３パラメータ値検出手段で検出された再生の進行度合が所定の進行度合よりも進んでいる場合に限り、異常処置手段の作動を抑制することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
3. 異常処置手段の作動が抑制されたとき、再生手段は、後噴射の噴射量を抑制することを特徴とする請求項２に記載のエンジンの制御装置。
4. 後噴射の噴射量の抑制により捕集手段の再生の進行が抑制されたことを第３パラメータ値検出手段の検出結果から判定する再生抑制判定手段が備えられ、異常処置抑制手段は、再生抑制判定手段で再生進行の抑制が判定されたときは、異常処置手段の作動の抑制を解除することを特徴とする請求項３に記載のエンジンの制御装置。
5. 第３パラメータ値検出手段は、捕集手段の温度に関連するパラメータ値、または再生手段が作動を開始してからの経過時間のいずれか一方を検出することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のエンジンの制御装置。

Images